기존 세포배양 기술은 신경 세포 돌기 성장 방향 제어에 한계가 있었습니다. 본 기술은 자성 나노입자 표면에 그래핀이 고정된 복합 나노구조체를 활용하여 이 문제를 해결합니다. 자기장을 인가하여 세포배양칩에 나노구조체를 쉽고 빠르게 패턴화하며, 신경 세포 돌기의 성장 방향을 정밀하게 유도합니다. 이 방법은 세포 독성이 없어 주변 조직에 손상을 주지 않고 세포 성장을 제어할 수 있습니다. 재생의학 및 뇌 공학 분야에서 신경 네트워크 구축과 손상된 신경 치료 연구에 혁신적인 기여를 할 것으로 기대됩니다.
기존 혈당 측정 방식의 통증과 위생 문제로 불편함을 겪으셨습니까? 본 기술은 이러한 문제를 해결하고자 개발되었습니다. 전자기파와 멀티 캐비티 공진을 이용한 비침습 글루코스 농도 측정 장치 및 방법입니다. 이 장치는 센서 중앙의 홀에 피측정 객체를 고정하여 측정 위치의 오차를 최소화하고, 복수의 캐비티 공진기를 통해 분해능과 정확도를 크게 향상시킵니다. 통증 없이 실시간으로 혈당을 모니터링하며, 재현성 높은 연속 혈당 측정을 제공합니다. 이로써 사용자에게 더욱 편리하고 신뢰할 수 있는 당뇨 관리 솔루션을 제공합니다.
기존 객체 추적 방법은 조명 및 배경 변화, 저화질 영상 등 다양한 환경에서 정확도 저하 문제를 겪었습니다. 본 발명은 이러한 한계를 극복하기 위해 다중 히스토그램과 Minimax 추정 기법을 결합한 파티클 필터 기반의 혁신적인 객체 추적 기술을 제시합니다. 두 가지 이상의 특성(feature) 정보를 분석하여 최적의 특성을 선택, 파티클 무게를 정밀하게 계산함으로써 어떤 환경에서도 강건하고 정확한 추적이 가능합니다. 특히 저화질 영상 및 다중 객체 추적에서도 뛰어난 성능을 발휘하여, 컴퓨터 비전 분야의 다양한 응용 서비스 발전에 기여할 것으로 기대됩니다.
기존 폐쇄루프 DT 스위치드-캐패시터 적분기는 고속 동작 시 높은 소비전력과 넓은 면적 문제를 야기했습니다. 본 기술은 이러한 한계를 극복하기 위해 단일 이득 버퍼를 활용하여 개방 루프 구조의 적분기를 제공합니다. 이 혁신적인 적분기는 피드백 오버헤드를 제거하여 기존 대비 훨씬 빠른 고속 동작이 가능하며, 복잡한 증폭기 대신 간단한 소스-팔로워 회로를 사용함으로써 회로 면적과 소모 전력을 획기적으로 줄입니다. 아날로그 컴퓨터, 아날로그-디지털 변환기 등 고성능, 저전력, 소면적 설계가 필수적인 응용 분야에 최적화된 솔루션을 제공합니다.
테르페노이드 생산 과정의 비효율성과 미생물의 세포독성 문제는 바이오 산업의 주요 과제였습니다. 본 기술은 이러한 한계를 극복하고자 메발론산 생산 능력이 뛰어나고 테르페노이드 세포독성에 대한 내성이 높은 형질전환 미생물을 개발하였습니다. 특히, 외래 mvaE 및 mvaS 유전자와 더불어 atoB 유전자를 도입한 수도모나스 푸티다 균주를 활용하여 메발론산 생합성 효율을 획기적으로 개선하였습니다. 나아가 글루코스를 이용한 고밀도 배양 후 질소원이 제거된 배지로 전환하는 최적화된 배양법을 통해 메발론산 생산량을 183%까지 증대시키는 데 성공하였습니다. 이 기술은 메발론산 및 테르페노이드의 고효율, 저비용 바이오 생산을 가능하게 하여 관련 산업 발전에 크게 기여할 것입니다.
미세석회화 조기 진단은 인체 질환의 중요한 요소입니다. 기존 X선 방식은 방사선 노출 위험과 실시간 진단의 어려움이 있었으며, 기존 초음파 방식 또한 다양한 조직 내 미세석회화 식별에 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 초음파 의료영상 장치를 이용한 혁신적인 미세석회화 조직 검출 방법을 제안합니다. 대상체로부터 실시간으로 초음파 데이터를 획득하고, 시공간적 위상 변화값의 분산도를 분석하여 미세석회화 조직을 독립적으로, 그리고 매우 정확하게 검출합니다. 이 기술은 미세석회화 성분이 강조된 초음파 영상을 실시간으로 제공하며, 사용자에게 직관적인 정보를 제공함으로써 오진을 방지하고 질병의 조기 진단 및 신속한 치료에 크게 기여할 수 있습니다. 안전하고 비침습적인 방법으로 정밀한 진단을 가능하게 하여 의료 진단 기술의 발전을 이끌 것입니다.
기존 L-DOPA 단백질 도입은 효율과 비용 측면에서 한계가 있었습니다. 본 기술은 신규 아미노아실-tRNA 합성효소와 L-DOPA 생합성 경로를 연동하여 표적 단백질 내 L-DOPA를 고효율, 고수율(200% 이상)로 도입하는 방법을 제공합니다. 이를 통해 티로신 혼입 없이 낮은 비용(10% 미만)으로 돌연변이 단백질의 대량 생산이 가능하며, 제약 및 산업 분야의 발전에 기여합니다.
기존 컨벡스 프로브 초음파 진단 시 좁은 영상화 영역 문제를 해결합니다. 본 발명은 구면파 형태의 초음파 신호에 대한 송신 및 수신 지연시간을 정밀하게 계산하여, 기존 기술 대비 훨씬 넓은 영상화 영역을 확보하는 혁신적인 초음파 송수신 방법, 장치 및 시스템을 제공합니다. 이를 통해 초음파 진단의 정확성과 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
기존 이산화탄소 포집 기술은 고에너지 재생과 흡수제 분해 문제에 직면해 있습니다. 서강대학교는 이러한 한계를 극복하기 위해 새로운 이산화탄소 흡탈착 조성물 및 방법을 개발하였습니다. 본 기술은 히드라진 또는 히드라진 유도체와 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 수산화물 형태의 프로모터를 포함하여, 뛰어난 열적 안정성과 높은 CO2 흡수력을 제공합니다. 특히, 100℃ 이하의 낮은 온도에서도 이산화탄소 탈착이 용이하며, 흡수제 분해가 거의 없어 경제적이고 안정적인 이산화탄소 포집 및 재생이 가능합니다. 이 혁신적인 조성물은 적은 에너지로 높은 효율을 달성하며, 환경 보호와 경제성을 동시에 잡을 수 있는 지속 가능한 해결책을 제시합니다.
배열 안테나를 이용한 신호의 도래방향각(DOA) 추정 기술은 이동통신, 국방, 자율주행 등 다양한 분야에서 중요합니다. 기존 DOA 추정 알고리즘들은 성능과 계산 복잡도 사이의 균형 문제가 존재했습니다. 본 발명은 행렬의 거듭제곱 기법을 활용하여 이러한 한계를 극복합니다. 입사된 신호로부터 공분산 행렬을 계산한 후, 이를 설정 횟수만큼 거듭제곱하여 도래방향각을 추정합니다. 이 기술은 신호 성분을 증폭하고 잡음 성분을 감소시켜 추정 성능을 향상시키며, 특히 고성능이 요구되는 상황에서 기존 기술과 동등하거나 향상된 성능을 보이면서도 계산 복잡도를 획기적으로 줄이는 장점이 있습니다. 이를 통해 정밀하고 효율적인 DOA 추정이 가능해집니다.
기존 광 영상 및 치료 기술은 광산란으로 인해 깊은 조직 내부를 관찰하거나 치료하는 데 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 초음파 에너지를 활용하여 조직 손상 없이 광 에너지의 침투 깊이를 획기적으로 증가시키는 기술입니다. 초음파로 미세한 에어 버블을 생성, 광의 산란을 줄이고 전방 진행을 유도하여 의료 영상 진단 및 치료의 정밀도를 크게 향상시킵니다. 이 기술은 광역학 치료 등 다양한 의료 분야에서 새로운 가능성을 제시합니다.
저가형 RGB-D 카메라의 고질적인 문제인 노이즈와 카메라 궤적 추정 오차는 3D 공간 인식을 저해하는 요인입니다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 두 가지 혁신적인 방법을 제시합니다. 첫째, 인접 프레임 간 기하변환을 활용한 깊이 맵 보정으로 노이즈를 효과적으로 제거합니다. 둘째, 다중-레벨 예측자-수정자 방법을 통해 카메라 궤적 추정 시 발생하는 오차 누적 속도를 획기적으로 감소시킵니다. 이 기술은 적은 연산량과 메모리로 높은 정확도를 장시간 유지하며, 모바일 환경 및 3D 물체 복원 분야에 큰 이점을 제공합니다.